Pincipios de diseño y construcción de diques, jarillones y sistemas de protección de inundaciones, Ríos San Jorge y Sinú, en el Departamento de Córdoba en Colombia.

1. 1

2. 2

3. JARILLONES
ASPECTOS GENERALES PARA EL CONTROL DE INUNDACIONES DE
LOS RÍOS SAN JORGE Y SINÚ, EN EL DEPARTAMENTO DE
CÓRDOBA.
Ing.: ROBINSON VILLAMIL ROJAS
UNIVERSIDAD DEL SINÚ
ELÍAS BACHARA ZAINÚM
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESPECIALIZACIÓN EN GEOTÉCNIA
Montería, 2013
3

4. AGRADECIMIENTOS
Agradecimientos: Agradezco de manera muy especial a todas aquellas personas, entidades de carácter público y
privado de las cuales me serví, con todo respeto, para complementar este documento, que podrá ser utilizado como
referencia en la construcción de jarillones, diques y demás estructuras de este tipo que sirvan para prevenir o evitar
inundaciones y pérdida de vidas o de bienes materiales. Agradezco a mis compañeros, profesores y por supuesto a
mi familia que siempre ha estado apoyándome en mis proyectos.
4

5. TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO .......................................................................................................................... 5
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................................. 7
LISTA DE TABLAS...................................................................................................................................10
RESUMEN .................................................................................................................................................11
INTRODUCCIÓN......................................................................................................................................13
1.
GENERALIDADES ...........................................................................................................................15
1.1.
1.2.
PARTICULARIDADES OROGRÁFICAS ..............................................................................17
1.3.
HIDROLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA .........................................................................................20
1.4.
GEOLOGIA................................................................................................................................24
1.5.
LITOLOGÍA................................................................................................................................25
1.6.
2.
LOCALIZACIÓN........................................................................................................................16
ASPECTOS DE ORDEN SÍSMICO .......................................................................................32
TIPOLOGÍA DE LAS OBRAS DE CONTENCIÓN Y CONTROL DE AGUAS ........................34
2.1. DEFINICIÓN Y USO DE LOS JARILLONES ...........................................................................35
2.2 TIPOLOGIAS ..................................................................................................................................35
3.
CRITERIOS DE DISEÑO ................................................................................................................40
3.1TIPO DE JARILLÓN .......................................................................................................................40
3.2 ASPECTOS DE ORDEN ESPECÍFICO .....................................................................................40
3.2.1 Ubicación de las obras:...............................................................................................................41
3.2.2 Geología y geotecnia: .................................................................................................................41
3.2.3. Materiales de construcción .......................................................................................................41
3.2.4. Hidrología e hidráulicos.............................................................................................................49
4.
ELEMENTOS GEOTECNICOSPARA EL DISEÑO DE JARILLONES ....................................53
4.1 REDES DE FLUJO EN JARILLONES ........................................................................................53
4.2.1 Tubificación retrógrada ..............................................................................................................57
4.2.2 Sufusión ......................................................................................................................................57
5

6. 4.2 ELEMENTOS DE FILTRACIÓN EN JARILLONES ..................................................................57
4.3 ESTABILIDAD ................................................................................................................................58
4.3.1 Factor de seguridad ....................................................................................................................60
4.4 PRINCIPIOS DEL MÉTODO DE EQUILIBRIO LÍMITE ...........................................................63
5.
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN ................................................................................................66
5.1 TIPOLOGÍA IDEAL DE PRESAS ................................................................................................66
5.2 PRELIMINARES ............................................................................................................................67
5.3 DESCAPOTE .................................................................................................................................67
5.4 CIMENTACIÓN ..............................................................................................................................68
5.5 DRENAJES Y AISLANTES ..........................................................................................................68
5.6 CUERPO DEL JARILLÓN ............................................................................................................69
5.7 OBRAS DE PROTECCIÓN ..........................................................................................................69
6. EXPERIENCIAS DE CONSTRUCCIÓN DE JARILLONES EN LOS RÍOS SAN JORGE Y
SINÚ ...........................................................................................................................................................71
6.1 JARILLÓN SECTOR MARRALU .................................................................................................71
6.1.1 Falla del jarillón ..........................................................................................................................76
6.1.2Falencias en la construcción y posibles causas del fallo .............................................................77
6.2 JARILLONES SOBRE EL RIO SINÚ ..........................................................................................79
7. ALTERNATIVA AMBIENTAL CON EL USO DE NEUMATICOS PARA PROTECCIÓN DE
JARILLONES Y RIVERAS ......................................................................................................................82
7.1 USO DE NEUMATICOS EN LA PROTECCIÓN DE RIVERAS DEL RIO SINÚ ..................82
7.2 PROPUESTA DE ALTERNATIVA DE USO DE LLANTAS RECICLADAS. .........................84
7.2.1 Actividades preliminares ............................................................................................................85
7.2.2 Cimiento .....................................................................................................................................86
7.2.2 Estructura de protección ............................................................................................................88
7.2.3 El Jarillón y acabados..................................................................................................................92
CONCLUSIONES .....................................................................................................................................93
BIBLIOGRAFIA .........................................................................................................................................95
ANEXOS ....................................................................................................................................................97
6

7. LISTA DE FIGURAS
Figura No. 1 DIAGRAMA DE LOCALIZACIÓN
17
Figura No. 2 VISTA OROGRÁFICA DESDE EL NORTE DEL DEPARTAMENTO
18
Figura No. 3 MAPA DE LAS ZONAS SUSCEPTIBLES A INUNDACIÓN EN COLOMBIA
19
Figura No. 4 MAPA DE LAS ZONAS SUSCEPTIBLES A INUNDACIÓN EN CORDOBA
20
Figura No. 5 MAPA DE ZONIFICACIÓN CLIMÁTICA COSTA CARIBE
22
Figura No. 6 MAPA CICLO ANUAL Y SEMESTRAL DE LA PRECIPITACIÓN EN COLOMBIA
24
Figura No. 7 MAPA DE GEOLOGÍA ESTRUCTURAL COLOMBIANA
25
Figura No. 8 MAPA GEOLOGICO ESTRUCTURAL DE CÓRDOBA
27
Figura No. 9 MAPA GEOLÓGICO BAJO SINÚ
29
Figura No. 10 MAPA GEOLÓGICO MEDIO SINÚ
30
Figura No. 11 MAPA GEOLÓGICO ALTO SINÚ
31
Figura No. 12 MAPA GEOLÓGICO ALTO SAN JORGE
32
Figura No. 13 MAPA DE EVENTOS SÍSMICOS DE LA COSTA CARIBE COLOMBIANA
33
Figura No. 14 MAPAS DE ZONIFICACIÓN SISMICA – NSR – 10
34
Figura No. 15 ELEMENTOS DE LA PRESA
37
Figura No. 16 TIPOS DE PRESAS
38
Figura No. 17 TIPOS DE RELLENOS CARACTERÍSTICOS
39
Figura No. 18 ASPECTO DEL VALLE DEL RÍO SAN JORGE
43
Figura No. 19 MATERIALES ARENOSOS DE MONTELIBANO
44
Figura No. 20 MATERIALES ARENO – ARCILLOSOS DE MONTELIBANO
44
Figura No. 21 MATERIALES ARENOSOS DE LA APARTADA
45
Figura No. 22 MATERIALES ARENOSOS DE AYAPEL
45
Figura No. 23 CARACTERÍSTICAS DEL PAISAJE EN EL CURSO DEL RÍO SINÍ
46
Figura No. 24 CANTERAS DE ARENA DE VALENCIA
47
7

8. Figura No. 25 CANTERA DE ARENA ARCILLOSA DE VALENCIA
47
Figura No. 26 MATERIALES DE LA CANTERA DE LOMA GRANDE EN MONTERÍA
48
Figura No. 27 MATERIALES DE LA CANTERA EL CLAN EN MONTERÍA
48
Figura No. 28 MATERIALES DE LA CANTERA AGUAS VIVAS. VÍA ARBOLETES
49
Figura No. 29 MATERIALES DE LA CANTERA LA BALSA. CIENAGA DE ORO
49
Figura No. 30 MATERIALES DE LA CANTERA SAN JOSE. LORICA
50
Figura No. 31 CANTERA SAN NICOLAS DE BARÍ. LORICA
50
Figura No. 32 PARTES DE LA RONDA DE UN RÍO
52
Figura No. 33 CURVAS DE SATURACIÓN DE UN JARILLÓN
56
Figura No. 34 DIAGRÁMA DE MODELOS NUMÉRICOS
56
Figura No. 35 CONFIGURACIONES DE REDES DE FLUJO EN JARILLONES PARA
COMBINACION DE PERMEABILIDADES
57
Figura No. 36 ESQUEMAS DE ALGUNOS TIPOS DE FILTROS
59
Figura No. 37 MÉTODOS DE ANÁLISIS EN ESTABILIDAD DE TALUDES UTILIZADOS
EN EL CALCULO DE JARILLONES
61
Figura No. 38 DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS DE CORTE EN UN TERRAPLEN
61
Figura No. 39 TIPOLOGÍA DE BLOQUES EN EL MÉTODO DE EQUILIBRIO LÍMITE
64
Figura No. 40 FUERZAS ACTUANTES EN UNA SUPERFICIE CIRCULAR DE DESLIZAMIENTO
65
Figura No. 41 DETALLE SOBRE FUERZAS INVOLUCRADAS EN EL ANÁLISIS DE TALUDES
66
Figura No. 42 FORMAS TÍPICAS DE JARILLONES ECONÓMICOS
68
Figura No. 43 LOCALIZACIÓN DE JARILLONES DEL SECTOR MARRALÚ, PUEBLO NUEVO.
74
Figura No. 44 ESQUEMAS DEL JARILLON MARRALÚ.
75
Figura No. 45 FOTOGRAFÍAS DEL DIQUE PROVISIONAL Y EL JARILLÓN DEFINITIVO
76
Figura No. 46 FOTOGRAFÍAS DE LA CONSTRUCCIÓN DEL JARILLÓN
76
Figura No. 47 CANTERA DE ARCILLA. SECTOR LA CABULLA.
77
Figura No. 48 ALTURAS Y TALUDES DEL JARILLÓN NUEVO.
77
Figura No. 49 JARILLONES LATERALES ANTIGUOS
78
8

9. Figura No. 50 FALLAS DEL JARILLÓN NUEVO
78
Figura No. 51 ASPECTO DE LAS INUNDACIONES AL SUR DEL MUNICIPIO PUEBLO NUEVO
79
Figura No. 52 PROTECCIÓN DE RIVERAS Y REALCE DE JARILLONES EN EL RÍO SINÚ
80
Figura No. 53 ESQUEMA DEL PROCESO DE TRABAJO JARILLONES DEL RÍO SINÚ
80
Figura No. 54 CONFORMACIÓN DE TALUDES E INSTALACIÓN DE MATERIALES
81
Figura No. 55 PROTECCIÓN DE LA RIVERA DEL RÍO SINÚ EN EL SECTOR
BOCA DE LA CEIBA
83
Figura No. 56 PROCESO DE CONSTRUCCIÓN CON LLANTAS RECICLADAS
84
Figura No. 57 TALUDES Y MUROS CON LLANTAS RECICLADAS
85
Figura No. 58 CONDICIÓN INICIAL DE UNA RIVERA A INTERVENIR
86
Figura No. 59 ADECUACIÓN DEL SECTOR DE TRABAJO
87
Figura No. 60 DIAGRAMA DEL DESCAPOTE Y LA EXCAVACIÓN
87
Figura No. 61 ESQUEMA DE LA EXCAVACIÓN ESCALONADA Y DEL GEOSINTÉTICO
DESEPARACIÓN.
88
Figura No. 62 ESQUEMA DE LA CAPA DE CONCRETO DE SOPORTE
89
Figura No. 63 SECCIÓN FINAL DEL JARILLON PROPUESTO.
89
Figura No. 64 DISTRIBUCIÓN DE LOS NEUMÁTICOS Y MATERIALES DE RELLENO
90
Figura No. 65 PROCESO DE PRODUCCIÓN
91
Figura No. 66 VISTA SUPERIOR Y LATERAL DE LAS CAPAS DE LLANTAS
92
9

10. LISTA DE TABLAS
Tabla No. 1 MAGNITUD DE PRECIPITACIONES ULTIMOS 15 AÑOS
23
Tabla No. 2 NÚMERO DE ESTACIONES DE MEDICIÓN MEDIOAMBIENTAL NACIONAL IDEAM
53
10

11. RESUMEN
Teniendo en cuenta que el Departamento de Córdoba, se caracteriza por encontrarse
dentro de las regiones planas e inundables de la zona norte colombiana en este
documento se establecerán algunos parámetros técnicos que hacen referencia al
diseño y construcción de jarillones, que como mecanismos importantes de control de
aguas, han servido para asegurar la estabilidad de elementos de infraestructura, de
zonas de cultivo y de zonas pobladas, en las temporadas invernales, se tendrán en
cuenta los diversos elementos climáticos, geológicos y geotécnicos que se deben ser
considerados al realizar proyectos de esta naturaleza.
Palabras claves: Jarillón, dique, presa, control de inundación.
.
11

12. 12

13. INTRODUCCIÓN
De abril de 2010 a mayo de 2011 el país atravesó por una fuerte temporada invernal,
con cerca de cinco centenares de muertes y varios millones de personas afectadas, ha
sido uno de los eventos hidrológicos más dramáticos en la historia colombiana, con
este hecho, muchas regiones costeras sufrieron los estragos del desastre. La miseria y
la pobreza se adueñaron de los núcleos poblacionales localizados en riveras y valles
de ríos, que como el Magdalena, Cauca y sus afluentes, sirvieron de canal para el
desfogue de enormes cantidades de caudal provenientes de las precipitaciones caídas
en los Andes, caudales que inundaron sectores importantes de los departamentos de
Bolívar, Sucre, Atlántico, Córdoba y Magdalena. Sin lugar a dudas, el Gobierno de
turno no tenía previsto que el inesperado coletazo del fenómeno de la niña llegara a
tener estas nefastas consecuencias y la falta de experiencia en la adopción de
estrategias y políticas para el manejo de esta situación brillo por su ausencia y,
simplemente, el desastre se vio avanzar manera inerme.
Córdoba, como uno de los Departamentos pertenecientes al área de influencia, fue uno
de los damnificados, sin embargo, aun cuando el efecto del ciclo invernal impactó de
manera importante el Departamento, las inundaciones pudieron ser mucho más
dramáticas, como se establecería posteriormente por el IDEAM, debido a que solo
involucró un pequeño porcentaje de la basta área potencial de inundación que
realmente tiene.
Con estos factores adversos, que hacen de estas tierras un área de alta
susceptibilidad a la inundación, proveniente básicamente de sus importantes ríos, el
presente trabajo establecerá una serie de herramientas que podrán ser tenidas en
cuenta al momento de ejecutar proyectos de diseño y construcción de obras, que a
manera de diques, presas o jarillones, elaborados con materiales sueltos, puedan
contener y/o encausar dichas aguas, con las limitaciones naturales que se pudieran
llegar a tener dentro respecto de las condiciones físicas de este Departamento.
El problema que se tratará de resolver es ¿Que herramientas geotécnicas se podrían
emplear para enfrentar el diseño y la construcción de obras de contención o
encausamiento de aguas de avenidas en los diferentes municipios del Departamento
de Córdoba, susceptibles de ser afectados por la inundación?
13

14. Bajo este interrogante el trabajo se estructurará en varios capítulos, de la siguiente
manera; inicialmente se hará una descripción general de la zona, localización,
sectorización de las zonas afectadas, geología y litología, discriminación de cada uno
de los sectores, su geomorfología y suelos, la naturaleza de las fuentes de materiales y
los elementos relacionados con el clima, relevantes para los proyectos de diseño y
construcción de jarillones.
En una segunda sección, se hace referencia a la tipología de este tipo de obras y a sus
elementos constitutivos. En el tercer capítulo se esgrimirán aquellos principios
generales que deben ser involucrados dentro del diseño de jarillones, la hidráulica de la
estructura, el funcionamiento de sus elementos, la metodología para el cálculo de su
estabilidad geotécnica, de los factores de seguridad, y algunos de los parámetros de
diseño e través de los cuales los jarillones podrían ser concebidos para funcionen de
manera apropiada. En un quinto capítulo se establecen los parámetros de construcción,
bajo las condiciones propias del Departamento de córdoba, razón por la cual se
profundiza sobre los paisajes de los ríos San Jorge y Sinú y la naturaleza de los
materiales disponibles en sus alrededores y de la gran gama de tipos de jarillones, se
traerán a colación aquellos que por su economía y sencillez tienen una mayor
probabilidad de aplicación, teniendo en cuanta las condiciones propias de la zona.
En un sexto capítulo, se traerán a colación algunos de los proyectos específicos,
realizados en las zonas aledañas a los Ríos considerados y de estas se hará una
evaluación del desarrollo del contrato, de los resultados y de las posibles causas de la
falla estructural, en el caso que se pudieran haber presentado, se debe mencionar que
estos ejemplos se tomaron de experiencias del autor en casos específicos de análisis y
evaluación de jarillones construidos y en proceso de construcción, durante la
temporada invernal delos años 2010 y 2011, en diferentes municipios del
Departamento de Córdoba y que serán tenidos en cuenta, solo a manera didáctica.
Finalmente, en un séptimo capítulo se expondrá un caso especial de protección de
riveras, empleado en el Río Sinú que aun cuando está documentado como un
problema social, bien manejado puede ser optimizado y aplicado de manera más
racional y es el caso de los neumáticos viejos en la estabilización de los taludes aguas
arriba o el la protección de las riveras de los ríos.
14

15. 1. GENERALIDADES
Como se mencionó de manera introductoria, el trabajo girará alrededor de las
condiciones propias de los valles de los Ríos Sinú y San Jorge, el primero de los cuales
juega el papel muy importante en el desarrollo económico del Departamento ya que sus
valles, desde el punto de vista agrícola y ganadero, son aprovechados para la cría y
levante de todo tipo de ganado, de manera adicional, en los municipios de Cereté, San
Pelayo, Lorica abundan los cultivos de algodón, platino, yuca y una multiplicidad de
productos que crecen de manera importante debido a la riqueza nutricional de sus
suelos.
Respecto de las riveras y los valles del Río San Jorge, se presenta un menor
aprovechamiento agrícola y se acentúa la explotación ganadera, cabe resaltar que la
coincidencia geológica en el nacimiento de los dos ríos, se caracteriza por poseer una
enorme riqueza minera, ya que en estas montañas se encuentran betas de minerales
escasos como el níquel, hierro, plata, oro y demás, sin embargo, este importante
recurso es también aprovechado por los guaqueros, que de manera irresponsable,
ejercen la minería ilegal y tienen desoladas enormes extensiones de tierra
perteneciente a los valles y cuencas de estos ríos.
De una u otra forma, el curso de estas importantes corrientes de agua, tienen un
pasado común, los indios Zenues, quienes se caracterizaron por construir importantes
obras hidráulicas que han llegado hasta nuestros días, son muy conocidas las
intrincados canales, terrazas, canales y jarillones, a través de los cuales establecieron
procedimientos propios para el control del agua, en épocas invernales, se habla de
2000 mil años de antigüedad de algunos de sus sistemas de riego, a la fecha, se
observan casas construidas recientemente que viene siendo localizadas sobre terrazas
construidas en esa época.
Debido a los acontecimientos que se dieron en años recientes, la Administración
pública ha incrementado las inversiones destinadas a mitigar y controlar los abates de
la naturaleza, respecto de inundaciones y en diferentes sectores de estos ríos ha
implementado mecanismos de control, como es el caso de las pequeñas presas de
tierra paralelas al río, más conocidas como jarillones para el control de aguas
Los jarillones, forman parte de una extensa tipología de presas que, como veremos
más adelante, establecen un esquema propio de diseño, alejándose de las
pretensiones económicas con las que se construyen las presas empleadas en
15

16. proyectos hidroeléctricos, caso Urrá, al sur del Departamento, no por ello, la sencillez y
economía que se pueda alcanzar con este tipo de estructuras, aleja la responsabilidad
del profesional en geotecnia, para olvidar los principios básicos, en hidráulica,
hidrología, estabilidad de taludes e ingeniería de materiales, que sin importar el tamaño
de la presa, deberán ser tenidos en cuenta al momento de diseñar o construir algún
tipo de solución que afecte, cambie o distorsione el flujo normal del río y,
especialmente, en épocas en las que los caudales sobrepasan las condiciones
normales de comportamiento de estas corrientes de agua.
Con el objeto de conocer, de manera general, las condiciones propias del
Departamento de Córdoba y específicamente en los valles de los ríos ya mencionados,
se estudiarán las características climáticas, hidrológicas, geológicas y los factores
sísmicos que pudieran afectar la concepción de una solución hidráulica de esta
naturaleza.
1.1.
LOCALIZACIÓN
El Departamento de Córdoba se encuentra localizado al nor – occidental de la Costa
Atlántica colombiana, en las coordenadas 8° 45’0 N 75°52’0 O., cuenta con un área
aproximada a los 23,980 Km2, de los cuales el 90% pertenecen a las cuencas de los
ríos Sinú y San Jorge.
Figura No. 1
DIAGRAMA DE LOCALIZACIÓN
En la Figura No. 1, Diagrama de localización, se observa la sectorización aproximada
de las cuencas hidrológicas que se encuentras circunscritas dentro del Departamento,
en línea interrumpida amarilla el Río Sinú y el línea roja el Río San Jorge, la línea
16

17. divisoria de aguas coincide con los municipios de Sahagún y Loma Sabana de Corozal
en Planeta Rica y las estribaciones de la Serranía de San Jerónimo, en los Municipios
de Tierra Alta y Montelibano al sur del Departamento.
1.2.
PARTICULARIDADES OROGRÁFICAS
En general, la cuenca del Río Sinú cobija casi la totalidad del centro del Departamento,
su corriente nacen en el Nudo de Paramillo y desembocando en la Bahía de Cispatá,
entre los Municipios de San Antero y San Bernardo del Viento. Para la Cuenca del San
Jorge, se efecto se da en el sur, nace, igualmente, en Nudo de Paramillo, Serranía de
San Jerónimo y desemboca en las aguas del Río Cauca, en la Depresión Momposina.
En la vista orográfica de la Figura No. 2, se observa el nacimiento y curso de los Ríos
Sinú y San Jorge, a través del Departamento y el modelo de elevación geográfica
donde se puede apreciar la zona de inundación de cada una de las cuencas.
Figura No. 2
VISTA OROGRÁFICA DESDE EL NORTE DEL DEPARTAMENTO
El Departamento de Córdoba tuvo una participación cercana al 20% en el número de
damnificados por el desastre del año 2011, municipios como Lorica, San Pelayo,
Ciénaga de Oro, Cereté, Montería, Tierra Alta, Montería, Puerto Libertador, Buena
Vista y Ayapel, fueron afectados por el desbordamiento de los dos ríos, en el mapa de
Susceptibilidad de inundación de la IDEAM, (Figura No. 3 y 4), se puede observar que
estas cuencas, especialmente la del Río Sinú, la cual cuenta con una gran área de
inundación, al ser comparada con el resto del país, podría llegar a tener un alto
17

18. impacto en los procesos de inundación, comparable únicamente con las llanuras de
Casanare y Arauca y el norte del Departamento del Choco y Nor – Occidente de
Antioquía.
Figura No. 3
MAPA DE LAS ZONAS SUSCEPTIBLES A INUNDACIÓN EN COLOMBIA
18

19. Figura No. 4
MAPA DE LAS ZONAS SUSCEPTIBLES A INUNDACIÓN EN CÓRDOBA
B
A
En la Figura No. 4, del IDEAM, se evidencia, en primera instancia, el potencial de
inundación del cetro del Departamento y como segunda medida el impacto de dichas
19

20. inundaciones sucedidas en los años 2010 y 2011, como se observa, este evento tuvo
un impacto mínimo, si se compara con el mencionado potencial de inundación, en
consecuencia, la Administración Estatal tiene una gran responsabilidad en la
planeación, prevención y aplicación de planes, programas y obras del manejo de
inundaciones que como se observa, resultaría de gran impacto en las zonas urbanas
de las ciudades más pobladas de Córdoba y de las respectivas zonas rurales
ganaderas y agrícolas del Departamento.
Respecto de la Cuenca del Río San Jorge y su zona de afectación, resulta ser menos
extensa, el Municipio de Ayapel tiene una historia constante de inundaciones, incluso
en periodos invernales de intensidad media, la cercanía de la Serranía de Ayapel limita,
en cierta medida las inundaciones y como se refleja en el Mapa de susceptibilidad, se
incrementa en la medida en que su cauce se acerca a la Depresión Momposina.
1.3.
HIDROLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA
De los estudios hidro-climáticos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi, a través de
los cuales se hace una sectorización regional de los datos obtenidos durante 50 años,
en la región caribe colombiana, se establecen unas sub regiones, como se podrá
observar en la Figura No. 5, se pueden establecer algunos criterios referentes al clima
del Departamento:
1. Córdoba se encuentra subdividido en áreas climáticas bien definidas, que de
acuerdo a la nomenclatura gráfica está dentro de sectores VII, IV y III.
2. La precipitación media anual en mm, varía desde el sur de 1500 – 3000, 1200 –
2000 y 800 – 1000.
3. La precipitación de invierno relacionada con la precipitación media determina las
siguientes relaciones, 0.5, 0.45 y 0.6, que indica que volumen del porcentaje
total de precipitación media anual cae en los meses de agosto a noviembre.
4. El coeficiente de irregularidad KII, el cual establece la mayor precipitación
probable en cinco años sobre la menor precipitación probable en el mismo
tiempo para la zona alta VII Y IV, no está determinado, para el sector III 1.7.
5. La duración de la estación biológicamente seca DES, se encuentra en un valor
menor a 5 para la zona VII, entre 5 y 6 para la zona IV y entre 6 y 7 para la zona
III y nos indica el número de meses en los cuales existe sequía.
20

21. Figura No. 5
MAPA DE ZONIFICACIÓN CLIMÁTICA COSTA CARIBE
7. El valor de ETP, determina el valor de evapotranspiración potencial anual
medida en mm y que para la zona VII es 1600 – 1750, sector IV 1650 – 1850 y
en la zona III es de 1650 a 1850 mm.
8. Los valores ETP, ETR Y R, relacionan los mecanismos biológicos de crecimiento
vegetal, niveles de calentamiento solar y variación de las humedades
ambientales.
21

22. En conclusión, existe una relación entre las zonas climáticas IV y III, siendo algo más
húmeda la primera, aun cuando las dos son relativamente secas, comparadas con las
zonas VII y VIII, que se caracterizan por humedades mayores, la zona VII, se extiende
desde la Depresión Momposina hasta la cuenca del Sinú y de esta zona forman parte
las llanuras inundables dentro de las cuales existen lluvias abundantes. La zona
limítrofe, correspondiente a los municipios de Antioquía, presentan mayores
magnitudes y alimentan la Represa de Urra y los diversos nacimientos de agua.
El mapa de precipitaciones medias anuales mostrado en la siguiente página (Figura 8),
muestra la medida media anual en mm, de los valores extrapolados para periodos
homogéneos, que usualmente es utilizado en los balances hidrológicos del país, en él
se observan las magnitudes geográficas de las intensidades medias de las
precipitaciones y la tendencia de la intensidad en la parte nor – occidental colombiana y
la posibilidad que se da para la generación de una fracción del escurrimiento
considerable desde el Nudo de Paramillo hacia las tierras planas de la Costa Atlántica,
de manera específica hacia el Departamento de Córdoba, Sucre y Bolívar.
Un hecho aparentemente anómalo enajenado al Fenómeno de la Niña, hace referencia
al aumento inesperado del nivel de precipitaciones, sin embargo, como se observa en
la Tabla No. 1, en el año 98, se presentó un mayor nivel, menos destructivo que el
sucedido en el año 2010-2011.
Tabla No. 1
MAGNITUD DE PRECIPITACIONES ULTIMOS 15 AÑOS
22

23. Figura No. 6
MAPA CICLO ANUAL Y SEMIANUAL DE LA PRECIPITACIÓN EN COLOMBIA
23

24. 1.4.
GEOLOGIA
La geología cordobesa como se observa en el mapa estructural costero, forma parte de
los Cinturones plegados de San Jacinto y Sinú, de la cadena andina de la Cordillera
Central y Occidental y la cuenca de Urabá, su litología y estratigrafía está formada por
la interacción de los movimientos de la Cordillera de los Andes, de la cual está
separada por la Falla Cauca – Almaguer, por el lado occidental la cuenca sedimentaria
de Urabá,
Figura No. 7
MAPA DE GEOLOGIA ESTRUCTURAL COLOMBIANA
24

25. En este sentido, los afloramientos característicos y los tipos de suelos y rocas están
asociados a gabros de la Cordillera, rocas sedimentarias marinas y depósitos aluviales
recientes, respecto de las rocas propias del Cinturón de San Jacinto, corresponden a
rocas sedimentarias de la Formación Cansona con afloramientos locales de roca
volcánica, sobre estas formaciones se encuentran la Formación San Cayetano, Tolú
Viejo, Porquera y Ciénaga de Oro, todas ellas de origen sedimentario, se encuentran
igualmente afloramientos de unidades del Neógeno, Cerrito y Sincelejo.
El Cinturón del Sinú está caracterizada por la presencia de volcanes de lodo, que
afloran de manera aislada en dirección al mismo rumbo del cinturón con presencia de
rocas sedimentarias del Eoceno y Plioceno.
1.5.
LITOLOGÍA
De acuerdo con la caracterización litológica del Departamento de Córdoba realizado
por INGEOMINAS (1999), en el respectivo mapa, las formaciones desde la región
limítrofe con Antioquia están conformadas por las formaciones Cajamarca (Pzcc),
compuesta por esquistos micáceos intercalados con cuarcitas, mármoles, neises y
lentículos de anfibolitas. Al norte se encuentran rocas y sedimentos del Terciario al
Reciente; al occidente y oriente limita con fallas intrusivas de naturaleza máfica a
ultramáficos con volcánicas del Barroso, en esta formación se encuentran eventos de
tipo metamórfico pre – carbonífero, Paleozoico Superior de naturaleza dinamo-térmico
o tectónico, (Maya 1992 – Londoño & González 1997, indican 355 – 55 ma).
(Londoño & González 1997), acuñan bajo la denominación de rocas Ultramáficas a
rocas Ultramáficas que se encuentran distribuidas a lo largo de la Falla de Romeral que
aparecen en la formación al occidente de Planeta Rica como formación del mismo
nombre (Kp). Cerro Matoso (Ksucm), Uré (Ksuu) y Gabros microgabros (Kg). Las
Periodotitas de Planeta Rica provienen del Pre – Campaniano con un límite fallado con
rocas volcánicas, Basaltos Nuevo Paraíso y Sedimentarias de la Formación Cansona y
San Cayetano.
En el oriente de Puerto Libertador y Cerro Matoso se encuentran afloramientos de
Rocas Ultramáfitas (Ksucm), del Jurácico – Cretásico (INGREOMINAS 1975 - Londoño
& González 1997), compuestas por olivinos, ortopiroxeno, serpentina, picotita,
magnetita y cromita, sobre esta formación y similares a las Periodotitas de Planeta
Rica, se encuentra la Formación Cerrito.
25

26. Figura No. 8
MAPA GEOLÓGICO ESTRUCTURAL DE CÓRDOBA
26

27. En general, los afloramientos que se dan en los cinturones terciarios, luego de la
cordillera Andina, se estructura en tres ramales, las formaciones pertenecientes a las
cordilleras, al Cinturón Sinú, San Jacinto y Urabá. Su formación ha estado gobernada
por fenómenos de tipo sedimentario y por eventos de naturaleza estructural y que
constituyen de manera separada los ramales Sinú y San Jacinto.
La Cuenca de Urabá está constituida básicamente por topografía de colina originada en
el Oligoceno – Mioceno inferior, compuesta por la Formación Uva y relacionada con la
Formación Maralú, Floren santo, del Cinturón Sinú con las Formaciones Ciénaga de
Oro, Formaciones San Jacinto y San Jerónimo y el Carmen.
La Cordillera Occidental y Central están constituidas por el Grupo Cañasgordas –
Formación Barroso (Ksvb) y lodolitassilicias asociadas (Kslb), Formación Pendarisco –
volcánico de La Equis (Ksvx), en la Central, el Complejo Cajamarca (Pscc), El Cinturón
Sinú, por las formaciones Maralú (Pgom), Florentino (Ngmf), Pajuil (Ngmp), y Corpa
(Ngmpco), El Conturón San Jacinto, como se mencionó inicialmente, las Unidades
litoestratigráficas del Anticlinorio de San Jerónimo, es decir las rocas Ultramáfitas,
constituidas por las Periodotitas de Planeta Rica (Kspp), Ultramáfitas de Cerro Matoso
(Ksucm) y Ultramáfitas de Uré (Ksuu), dentro del mismo Cinturón de San Jacinto se
encuentran los Basaltos de Nuevo Paraíso (Ksbnp), Formaciones Cansona (Ksc), San
Cayetano (Pgsc), La Tampa (Pget), Ciénaga de Oro (Pgoco), El Carmen (Ngmc) y
Cerrito (Ngmpc), Grupo Sincelejo, con las formaciones Sincelejo (NgQpsi), Morroa,
Betulia (Qb).
Respecto de los materiales de depositados de manera reciente en los valles de los ríos
de la sabana se encuentran las Terraza aluviales del cuaternario (Qtc), los depósitos
aluviales (Qal), dentro de los que se pueden destacar los Depósitos de Valencia,
Montería, San Bernardo del Viento, Río Maso, Canalete y otros, de otra parte, las
Terrazas aluviales (Qtm) y los Depósitos marinos de Playa (Qmp).
Con respecto a los lineamientos que definen el área total del Departamento de Córdoba
(Mapa No. 8), que establecen características topográficas propias de cada una de
estas zonas producto de la dinámica tectónica, litológica y estructural que subyace
sobre los materiales cuaternarios, están limitados por la Falla Romeral, Lineamiento
Sinú, Lineamiento Betancí,
27

28. Figura No. 9
MAPA GEOLÓGICO BAJO SINU
28

29. Figura No. 10
MAPA GEOLÓGICO MEDIO SINU
29

30. Figura No. 11
MAPA GEOLÓGICO ALTO SINU
30

31. Figura No. 12
MAPA GEOLÓGICO ALTO SAN JORGE
31

32. 1.6.
ASPECTOS DE ORDEN SÍSMICO
Se debe tener en cuenta que desde el punto de vista sísmico, el Departamento de
Córdoba se encuentra dentro de la zona de confluencia de las Placas tectónicas del
Caribe, Panamá y Nazca, catalogada como una zona de subducción, una evidencia
importante de la dinámica tectónica, se evidencia en la región norte y nor occidental del
departamento, donde existe afloramientos de volcanes de lodos, comunes en regiones
con esta misma naturaleza geológica, a pesar de que los eventos sísmicos han sido
poco frecuentes en el Departamento, no deja de ser preocupante la cercanía de un
núcleo supremamente activo localizado a apenas 150 kilómetros de la Ciudad de
Montería, entre los Departamentos de Choco y Antioquia, como se aprecia en el mapa
de eventos sísmicos, Figura 13.
Figura No. 13
MAPA DE EVENTOS SÍSMICOS DE LA COSTA CARIBE COLOMBIANA
Se debe tener en cuenta que a pesar de la posición de la zona de estudio dentro de la
mencionada confluencia tectónica, como se verá más adelante, dentro del mapa de
32

33. riesgo sísmico se encuentra dentro de una zona de amenaza sísmica intermedia,
veamos los mapas de la Norma NSR-10, Capitulo A-2.
Figura No. 14
MAPAS DE ZONIFICACIÓN SISMICA- NSR – 10
Como se observa, en términos de diseño las variables consideradas son los valores Aa
y Av, siendo la primera la aceleración pico efectiva y la segunda la velocidad pico
efectiva y especificadas para las capitales de departamento, en el caso que nos ocupa,
los valores de Aa = 0.10 y Av = 0.15, con la cual se cataloga como una zona de
amenaza sísmica intermedia, a pesar de que dicha norma no fue concebida para este
tipo de obras hidráulicas, si brinda un parámetros de juicio dentro de las
consideraciones de diseño de los jarillones, diques o presas.
Se debe tener en cuenta que uno de los motivos por los cuales podría fallar un tipo de
estructuras de esta naturaleza es un sismo, los otros dos son, grandes avenidas y
deficiencias en diseño y construcción.
La presencia de materiales no cohesivos dentro de la estructura del jarillón y
especialmente en la fundación del mismo, teniendo en cuenta los niveles de saturación
que acompañan estas estructuras, las hace susceptibles a fenómenos de licuación que
independientemente de su magnitud, pueden dar inicio a procesos de falla.
33

34. 2. TIPOLOGÍA DE LAS OBRAS DE CONTENCIÓN Y CONTROL DE AGUAS
Es claro que las obras de contención de agua representa una gran gama de tipologías
y clasificaciones, dentro de las cuales se encuentran
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
Embalses agua potable
Riegos
Usos Industriales
Hidroeléctricas
Control de inundaciones
Diques
Obras arquitectónicas o de urbanismo
Este trabajo solamente se tendrán en cuenta aquellas obras, que por su economía y
sencillez puede ser aplicada de manera masiva a las circunstancias y filosofía de los
jarillones a fin de contar con dispositivos adecuados para el control de las
inundaciones, sin embargo, es importante tener en cuenta que los principios
geotécnicos son similares a las demás obras independiente de las estructuras
consideradas y el los elementos de diseño parten de la misma base.
Estas estructuras pueden ser consideradas a manera de terraplenes o pedraplenes
artificiales elaborados con materiales granulares simples, materiales mixtos de diversa
índole con el uso de casi cualquier tipo de agregado o suelo, en este sentido, de
acuerdo al material de construcción, se pueden clasificar así:
h. Estructuras en tierra: En el cual el terraplén está constituido por suelos
arcillosos, arenosos o una combinación entre estos.
i. Roca – tierra: En las cuales el cuerpo está constituido por agregados gruesos o
un enrocado dentro de los cuales se involucra una pared o un elemento de
impermeabilización con arcilla o suelo fino.
34

35. 2.1. DEFINICIÓN Y USO DE LOS JARILLONES
Un jarillón es una estructura hidráulica compuesta de uno o varios materiales sueltos
que tiene dentro de sus funciones el almacenamiento de agua para el riego agrícola,
sirve de contención a aguas para abastecimiento humano o industrial, para la
prevención de inundaciones, para el mantenimiento de los niveles de los canales o su
aumento, para la formación de lagos artificiales y que pueden ser involucrados dentro
de infinidad de aplicaciones, que no solo se limitan al control de las aguas, sino
también al almacenamiento de desechos mineros, como en el caso cercano, el manejo
que la Multinacional Cerro Matoso, tiene con sus sobrantes, que con el objeto de
controlar impactos ambientales, acopian en sectores limitados por jarillones, grandes
volúmenes de materiales, igualmente en otros tipos de industrias se emplean las
llamadas presas de relave, que con una filosofía, también ambiental, reciben grandes
cantidades de agua mezclada con desechos mineros y bajo procesos de decantación y
transporte separan los materiales asociados al proceso.
2.2 TIPOLOGIAS
A continuación se presentan esquemas de los tipos más comunes de presas, diques o
jarillones encargados del control del agua y los tamaños de partícula y geometría
recomendables en su construcción.
35

36. Figura No. 15
ELEMENTOS DE LA PRESAS
36

37. Figura No. 16
TIPOS DE PRESAS
37

38. Figura No. 17
TIPOS DE RELLENOS CARACTERÍSTICOS
38

39. En la figura No. 15 se puede apreciar el corte de una presa de tierra con sus
elementos constitutivos, una cresta o coronamiento y un recubrimiento, que en el
caso de los jarillones usualmente se emplea un material granular tipo afirmado,
con el objeto de aprovechar esta estructura como vía de transporte peatonal o de
vehículos, para asegurar la estabilidad de la estructura se emplean filtros y
materiales aislantes a través de los cuales se absorben y canalizan las filtraciones
de agua dentro de la presa, como se mencionó anteriormente el cuerpo de la
estructura puede ser roca o enrocado, suelo o una combinación de estos. Existen
dos taludes característicos, uno llamado aguas arriba, que está en contacto directo
con el agua en remanso o con la corriente, según sea la posición del jarillón, un
talud externo o aguas abajo, que debería tener un tratamiento diferente debido a
que está sometido a condiciones geotécnicas diferentes.
Las presas de materiales sueltos mostradas en la Figura 16, dejan ver como para
jarillones se pueden emplear: a) homogéneas con dren de pie construidas en
materiales arcillosos, limosos o limo-arcillosos con taludes entre 1:2 a 1:2.5, este
es el caso más común que se puede encontrar en el Departamento. b) Presenta
una variación ya que se involucra un dren tipo chimenea en su interior
consiguiendo una mayor eficiencia para cortar las líneas de flujo dentro de la
presa. d) Se considera junto con el filtro, una barrera o núcleo impermeable para la
misma inclinación del talud del numeral anterior. c y e) Considera un mayor núcleo
construido con arcilla, su respectivo dren y una con la posibilidad de construirla en
una serie de capas en el cuerpo de la presa. f) En este caso se utiliza una
combinación entre agregado fino y roca, con núcleo de arcilla y sus respectivos
drenes, debido a esta circunstancia y a la estabilidad conseguida la inclinación del
talud es considerablemente menor, 1:1.6 a 1:2.0. Este tipo de estructura, con
ciertas limitaciones, es también utilizada en nuestro medio.
En los numerales g, h, i y j, se establecen algunos esquemas de presas
elaboradas con pedraplenes, en todos los casos se considera los sistemas de
filtración y las barreras hidráulicas, en términos generales son poco empleadas en
el caso considerado debido a los costos que involucran este tipo de obra.
En la Figura 17, se observa un ejemplo de las posibles combinaciones de
materiales granulares gruesos y finos para construir una presa, el mapa
conceptual hace una asociación en la que se involucran; tamaño de partícula, la
resistencia y la permeabilidad de los materiales.
39

40. 3. CRITERIOS DE DISEÑO
Al igual que cualquier otro tipo de obra de ingeniería y a fin de conseguir obras con
una probabilidad alta de duración, se hace necesario el establecimiento de los
parámetros específicos de localización,
topografía, hidrología, geología y
geotecnia que desde el punto de vista técnico y en concordancia con los
materiales regionales, nos generen la solución más eficiente y económica. Un
dique o jarillón en material suelto puede ser localizado en casi cualquier lugar
geográfico, en valles, cañones, laderas de baja pendiente, los materiales, como se
estableció en los capítulos anteriores tienen muy baja limitación, su cimiento no es
exigente y pueden ser fundados en roca, arena, suelo fino, teniendo los cuidados
normales de una obra de construcción.
3.1TIPO DE JARILLÓN
La elección del tipo de estructura a construir está fundamentada en los siguientes
elementos:
1. Tener en cuenta los estudios iniciales y consideraciones preliminares
mencionadas, topografía, hidrología, geología y geotecnia.
2. Realizar las visitas necesarias a los sitios de obra, a fin de conocer las
características físicas del lugar, la concordancia entre los estudios y la
realidad.
3. Con lo anterior y con experticia del ingeniero, elegir alternativas que pueden
entrar a un proceso de evaluación técnica y económica más detallado y así
elegir la mejor solución.
3.2 ASPECTOS DE ORDEN ESPECÍFICO
Teniendo una gama de tipologías y sectores de intervención, los elementos
específicos hacen referencia a:
40

41. 3.2.1 Ubicación de las obras:
Teniendo en cuenta que por sus características hidrológicas e hidráulicas, los
jarillones pueden ser ubicados en diversos lugares, es preciso conocer tramos
específicos de protección, ciertamente, la eficiencia de los estudios es imposible
que lleguen a un 100%, por lo que es importante que en la etapa de visitas, el
ingeniero busque la opinión de la comunidad y de las administraciones locales y
municipales.
3.2.2 Geología y geotecnia:
Las características de la fundación, independientemente de su sencillez,
dependen de la geología y de los estudios de suelos realizados cerca a los sitios
de cimentación, la caracterización de los materiales de fundación en cuanto a
espesores de estratos, permeabilidades, tipos de suelos y resistencias son
fundamentales en esta etapa. Los cimientos que podrían ser utilizados, en caso de
que el suelo existente no sea competente, pueden ser de naturaleza rocosa o
gravosa, caso en el cual el elemento de impermeabilización debe ir por debajo de
la base de jarillón, cuando se trata de cimientos en suelo fino limoso, deberán ser
estudiados de manera detallada ya que si la capacidad de soporte no es suficiente
se podrían presentar asentamientos, si el suelo es arcilloso, resulta ser
inadecuados y al igual que los limos, se pueden presentar fenómenos de cambios
volumétricos, es preciso que se considere reemplazos en un espesor determinado,
cuando esta soporte no es adecuado. En resumen, la cimentación debe ser
evaluada desde el punto de vista de la capacidad de soporte, la estabilidad
general, los asentamientos y las filtraciones, son tratados de manera más puntual
en el capítulo 4.
3.2.3. Materiales de construcción
Los materiales de construcción de los cuales se puede disponer en los sitios de
obra, cerca o muy cerca de las cuencas de los Ríos Sinú y San Jorge, en el
Departamento de Córdoba, son relativamente variables, como se puede inferir de
la geología y litología considerada, las primeras etapas de los dos ríos discurren
sobre montaña y ladera por lo que son poco probables los procesos de
inundación, ya en las zonas planas de estas corrientes de agua se da inicio al
ensanchamiento de las cuencas y a los problemas de inundación.
41

42. a. Rio San Jorge: Discurre sobre un valle conformado por suelos finos de
naturaleza limo arcilloso, en la medida en que se aleja de las laderas se va
perdiendo la cohesión hasta llegar a la zona cenagosa de Ayapel sobre un
suelo totalmente predominantemente limo – arenoso fino.
Figura No. 18
ASPECTO DEL VALLE DEL RÍO SAN JORGE
Respecto de las canteras de agregados, desde el Municipio de
Montelibano, hacia Ayapel, los materiales más comunes encontrados para
la construcción de jarillones, son arenas limpias, arenas limosas y arcillosas
de color que van de blancuzco a rojizo provenientes de depósitos aluviales,
con índices de plasticidad variables, entre 0% hasta 21%.
42

43. Figura No. 19
MATERIALES ARENOSOS DE MONTELIBANO.
Estos materiales aluviales se encuentran al margen izquierdo del Río San Jorge, a
2 kilómetros del casco urbano del Municipio de Montelibano.
En los depósitos aluviales de la Figura 19, se observan arenas de gruesas y
cantos rodados de 1.5 cm de naturaleza cuarzosa dentro de una matriz areno –
arcillosa con índices de plasticidad cercanos al 4%.
Figura No. 20
MATERIALES ARENO – ARCILLOSOS DE MONTELIBANO
Estos materiales aluviales se encuentran al margen izquierdo del Río San Jorge, a
15 kilómetros del casco urbano del Municipio y a 2 kilómetros del Río.
En este caso se trata de depósitos aluviales más finos y con mayores índices
de plasticidad, de 8 a 21%, la arena se encuentra combinada con fragmentos
de arcilla blanca con betas rojizas.
43

44. Figura No. 21
MATERIALES SOS DE LA APARTADA
Estos materiales arenosos encuentran al margen derecho del Río San Jorge, a 10
kilómetros del casco urbano de la Apartada.
Figura No. 22
MATERIALES ARENOSOS DE AYAPEL
Estos materiales arenosos encuentran al margen derecho del Río San Jorge, a 10
kilómetros del casco urbano de Ayapel.
En el caso de las Figuras 21 y 22, encontramos depósitos de arenas finas con
alguna fracción de cantos rodados de 1.5 cm, con índices de plasticidad
cercanos al 3%, es decir poco cohesivos. El agravante, se da en el sentido en
que estas tierras son completamente planas con lo que se dificulta la obtención
de un material de préstamo.
b. El Río Sinú: Para los fines de este trabajo se considera de este Río,
solamente el sector que discurre su zona inundable, compuesta por suelos
de naturaleza limo – arcillosa, que de conformidad con su geología, son de
coloraciones grisáceas y rojizas ocres.
44

45. Figura No. 23
CARACTERISTICAS DEL PAISAJE EN EL CURSO DEL RIO SINÚ
45

46. Para los jarillones, diques y terraplenes construidos con préstamo lateral,
usualmente se vienen empleando los limos mencionados, esta actividad es mucho
más común que a las orillas del Río San Jorge, en lo que hace referencia a
materiales arcillosos, son escasos y solo en el municipio de Valencia, se
encuentran algunos afloramientos de material areno – arcilloso,
Figura No. 24
CANTERAS DE ARENAS EN VALENCIA
Canteras de areniscas blandas y arenas bituminosas localizadas a 10 kilómetros
del casco urbano del Municipio de Valencia. Cantera el Faro.
Figura No. 25
CANTERA DE ARENAS - ARCILLOSA EN VALENCIA
Este es un material que se encontró en una finca a 10 kilómetros de Guasimal..
La disponibilidad de materiales granulares gruesos es muy escasa en esta zona,
por lo que se hace necesario acudir a las canteras de la Ciudad de Montería para
disponer de tamaños de agregados superiores a 2” y con una resistencia
suficiente para ser empleados en la construcción de obras hidráulicas, las
areniscas del Faro resultan ser muy blandas para este tipo de obras. En este
sentido, las distancias de acarreo, en algunos casos, son considerablemente
grandes, mayores a 100 kilómetros. Las canteras de la Vía Montería - Planeta
Rica cuentas con buenas características mecánicas, dentro de las cuales, Loma
Grande y el Clan.
46

47. Figura No. 26
MATERIALES DE LA CANTERA DE LOMA GRANDE EN MONTERÍA
Son rocas esquistosas formadas por areniscas y sheles intercaladas con
sedimentitas de la Formación Cerrito, arcillolitas y limolitas carbonosas.
Figura No. 27
MATERIALES DE LA CANTERA EL CLAN EN MONTERÍA
Son rocas esquistosas anfibolicas de color verdoso, grisaseo a negro, compuestas
por albita y trasas de actinolita, clorita y epidonta, igualmente se puede encontrar
calcita, esferita, cuarzo, magnetita , magnetita, ocacionalmente betas de mica
blanca.
Este tipo de esquistos, pueden ser seleccionados y al escoger una buena beta,
obtener materiales de rajón resistente para la construcción de los diques en
pedraplén, no obstante su costo, pueden ser empleados para el recubrimiento,
aguas arriba de la estructura.
Para aquellos proyectos que quedan más cerca de la Ciudad de Montería o en el
municipio de Cereté, las calizas al margen de la Vía que conduce a Arboletes
podrían ser una alternativa viable, pues en este sector existen los afloramientos
correspondientes a los materiales propios del Cinturón del Sinú, el Anticlinatorio de
Abibe en el sector de las Palomas
47

48. Figura No. 28
MATERIALES DE LA CANTERA AGUAS VIVAS. VIA ARBOLETES
La cantera de Calizas de Aguas Vivas se encuentra a 25 kilómetros de la
Ciudadde Montería, se trata de calizas blanco – amarillentas fosiliferas en una
matriz micritica.
Cerca de esta fuente, existen una gran gama de fuentes de calizas que abastecen
las obras de los municipios de Los Córdobas, Canalete, Puerto Escondido y
Moñitos.
Figura No. 29
MATERIALES DE LA CANTERA LA BALSA. CIENAGA DE ORO
Los materiales de la Balsa, hacer referencia a una cantera de conglomerados de
con diferente grado de cementación, no plásticos, compuestos por materiales
cantos de origen volcánico, granodioritas y cherts, intercalado con una arena –
arcillosa rojiza con plasticidad variable y otros tipos de agregados.
48

49. Figura No. 30
MATERIALES DE LA CANTERA SAN JOSÉ. LORICA
Localizada a 5 kilómetros por la Carretera Lorica – Momil, esta fuente está
compuesta por areniscas de grano medio, color crema a amarillo dentro de una
matriz arcillosa compuesta por fragmentos cuarzosos u líticos de chert, micas
intercaladas con niveles arcillosos de color rojizo.
Figura No. 31
CANTERA SAN NICOLAS DE BARI. LORICA
Se trata de afloramientos de calizas, en la salida del casco urbano del Municipio
de Lorica, cerca del kilómetros 10, se trata de calizas arrecifales asociadas a la
formación Tolú Viejo.
3.2.4. Hidrología e hidráulicos
Uno de los aspectos más importantes dentro del desarrollo de jarillones y
cualquier otra obra de protección, es sin lugar a dudas, la comprensión sobre la
dinámica fluvial, la manera como se deben extractar los datos de campo para
conocer con determinada precisión el comportamiento del cauce, respecto de
caudales, momento en que se dan, localización de los flujos, tipología de los
lechos, nivel de sedimentos y otros.
49

50. Dentro de las características mencionadas, seguramente la más importante para
el diseño de los jarillones es el conocimiento de las avenidas, siendo estas las
situaciones extremas bajo las cuales el caudal experimenta un crecimiento
desproporcionado causando mayores efectos en cuanto a la erosión de las
riveras y posibles desbordamientos, este hecho está relacionado de manera
directa con los niveles de precipitación en el área de las cuencas que los
conforman, en este sentido es importante considerar, de manera adicional a la
propia condición de hidráulica fluvial, a su geometría, rugosidad del lecho, aforos y
demás, los respectivos registros hidrológicos registrados en la cuenca que
abastece dicho cause.
Es importante mencionar que en las condiciones geomorfológicas de las cuencas
de los Ríos Sinú y San Jorge, se pueden presentar variaciones de caudal que se
observan antes y después de las lluvias de alta intensidad ya que existen
temporadas en las que se presenta un incremento de la circulación basal y para
precipitaciones generadas dentro de este lapso de tiempo, y comparadas con
épocas de menor precipitación, se crea un aumento inesperado de los caudales
de los ríos que se mantienen en el tiempo, teniendo en cuenta la dificultad de
drenaje de las corrientes asociadas.
De otra parte, y dentro de los mismos aspectos dinámicos del agua, es
fundamental la consideración de los niveles de socavación, tanto general como
local, teniendo en cuenta que este factor es el estudio de la socavación natural
generada por la geomorfología de la cuenca, a través de controles topográficos en
diferentes épocas del año, sin embargo, en muchos sectores de los ríos
considerados el flujo se torna en subcrítico y se crean zonas de remanso en los
cuales las partículas en suspensión dan origen a procesos de sedimentación, este
es un factor que debe ser examinado de manera detallada, ya que se ha
observado que en algunos sitios de estas cuencas, en temporadas de lluvia, las
corrientes alcanzan velocidades considerables, por fuera de la condición de
subcrítica, causando procesos importantes de erosión, que precisamente son los
que han causado daños sobre las estructuras de protección y los jarillones
recientemente construidos, tanto en el Río San Jorge como en el Sinú.
Para el control de las inundaciones es importante considerar los conceptos
asociados a la capacidad determinada del sitio específico por donde discurre la
corriente del río. En la Figura 32 se muestra las partes de la ronda de un río y se
toma una fracción del Río Sinú, para ejemplificarla, como se observa incluye un
cauce máximo y una zona de seguridad, compuesta de algunos sectores,
susceptibles de recibir determinadas cantidades de caudal, sin embargo, fuera de
esta área, quedan las planicies inundables y es precisamente en estos sobreanchos, donde es posible de desbordarse el río.
50

51. Figura No. 32
PARTES DE LA RONDA DE UN RÍO
51

52. En consecuencia de lo anterior, la dinámica del cause es relativa a parametros
importantes como la geometricos de secciones - pendientes y mecánicos, como
son la geomorfología del cauce, la tipologia de flujo, el nivel de sedimentos o
partículas en suspensión, la acapacidad de transporte de dichos sedimentos y la
probabilidad de desbordamiento.
Para el apoyo de los estudios hidrológicos y ambientales puntuales a cada
proyecto el IDEAM, a nivel nacional tiene una red de equipos y estaciones a través
de las cuales de hace el seguimiento de las condiciones ambientales de diferentes
zonas del país y con la metodología establecida determinar los parámetros de
diseño.
Tabla No. 2
NUMERO DE ESTACIONES DE MEDICIÓN MEDIAMBIENTAL NACIONAL
IDEAM
52

53. 4. ELEMENTOS GEOTECNICOSPARA EL DISEÑO DE JARILLONES
En resumen, los jarillones tienen como fin soportar y encausar aguas,
especialmente generadas en las avenidas y su estructura funciona en virtud de las
condiciones propias de los materiales, sueltos, que los componen, es decir, los
esfuerzos como empujes y flexiones, son soportados por agregados que en
presencia de agua se comportan de manera inestable y tienden a desleírse por lo
que la mayor parte de las fallas de estas estructuras se causan en estas
condiciones, los estudios desarrollados sobre estabilidad de este tipo de
represamientos, son muy precarios y el objetivo del diseño es el de asegurar de
alguna forma, la supervivencia de los taludes aguas abajo, al estar sometidos a
avenidas con fluctuaciones de niveles de agua que debido a las filtraciones y la
erosión, causan la pérdida de estabilidad estructural y su colapso. A continuación
veremos, con un mayor detalle, los parámetros geotécnicos complementarios que
se han de tener en cuenta en el proceso de diseño.
4.1 REDES DE FLUJO EN JARILLONES
Los niveles de agua dentro de la presa se manifiestan como una evolución de una
línea interna de filtración, con ella, se presentan cambios internos en la presión de
poros provocados durante esta saturación, situación que se basa en las
características propias de medio, es decir, la viscosidad del flujo y la
granulometría, la forma, los vacíos y la rugosidad de las partículas que componen
el sistema.
Las características del flujo dentro de estos medios granulares se estudian a
través de la resistencia al movimiento en medios porosos de Darcy, con las
respectivas modificaciones, a través de las cuales se demostró que el flujo de
agua en este tipo de medios establecen una relación lineal entre la velocidad y el
gradiente hidráulico, la ecuación general es:
53

54. Esta relación explica, de manera muy acertada, el flujo en suelos con tamaño de
partícula desde limo hasta arenas medias y en suelos más gruesos es necesario
conocer la relación entre la velocidad i y el gradiente. Para condiciones de flujo de
medios porosos en términos no lineales, se han generado una serie de relaciones
matemáticas de; Ergun (1952), Wilkinns (1956), McCorquodale (1978),
Stephenson (1979), Martins (1990) y Gent (1991).
54

55. De acuerdo a las relaciones establecidas por las diferentes ecuaciones las líneas
de flujo y la línea media de saturación es cercana a la observada en la Figura No.
33.
Figura No. 33
CURVA DE SATURACIÓN DE UN JARILLÓN
Empleando modelación con métodos numéricos, de la Figura No. 34, se observa
el comportamiento de las líneas de flujo, respecto de sus presiones y velocidades.
Figura No. 34
DIAGRAMA DE MODELOS NUMÉRICOS
En la Figura 35 se observa una combinación de diversas permeabilidades en los
componentes del jarillón, incluyendo la instalación de una barrera impermeable o
un sistema de filtración tipo chimenea. En el Punto 1, un jarillón hecho de material
de préstamo lateral, en el 2, una base en material de aluvión, en el 3, un cimiento
en aluvión sobre una base de material impermeable, en el 4, se instala una barrera
impermeable a mediana profundidad de la capa, en el 5, la barrera va hasta el
estrato impermeable, en el 6 se instala un sistema de drenaje, como en el 7, que
tienen un comportamiento similar, ya que cortan, completamente las redes de flujo
y las encausan aguas debajo de la estructura, las líneas de flujo de la base no
varían.
55

56. Figura No. 35
CONFIGURACIONES DE REDES DE FLUJO EN JARILLONES PARA COMBINACIÓN DE PERMEABILIDADES.
56

57. 4.2.1 Tubificación retrógrada
Es el proceso a través del cual la filtración de agua dentro de la estructura, en este
caso jarillón, genera arrastre de partículas hacia la superficie del terreno,
causando erosión y generando oquedades internas a lo largo de las líneas de
flujo, este fenómeno se presenta especialmente en suelos de naturaleza granular.
4.2.2 Sufusión
Proceso de erosión interna en el soporte del jarillón, a través de un movimiento
mecánico de partículas por dispersión, disolución o exportación, especialmente en
terrenos de naturaleza fino – granular, como arenas finas, limos o arcillas, con alto
contenido de sodio y en arcillas de tipo expansivo, al igual que la tubificación, se
forman cárcavas y canales con lo cual se puede perder el soporte y generar falla
estructural o provocar fenómenos de inestabilidad de los taludes.
4.2 ELEMENTOS DE FILTRACIÓN EN JARILLONES
Con el objeto de abatir y controlar el movimiento de las aguas al interior de la
estructura, se disponen de una serie de materiales filtrantes con los cuales se
evitan los daños que pueden ser causados por los procesos de filtración dentro del
jarillón. En consecuencia las principales funciones de los elementos de filtración
son:
1. Bajar la presión generada por el nivel de aguas de infiltración con lo cual se
incrementa la presión efectiva, mejorando la resistencia al esfuerzo cortante
y manteniendo la resistencia general del jarillón.
2. Control del agua de infiltración y con él impedir procesos erosivos dentro de
los materiales que conforman el jarillón.
57

58. Figura No. 36
ESQUEMA DE ALGUNOS TIPOS DE FILTROS.
En la Figura 36 se observa algunas configuraciones de filtros que pueden ser
implementados dentro de jarillones, las primeras dos se utilizan en presas de
altura menor y las dos segundas en presas de mayor tamaño, se debe tener en
cuenta que a nivel de presas de tierra, se considera una altura máxima de 25 a 30
metros, luego de lo cual es necesario implementar, dentro de la estructura,
elementos de concreto. Un jarillón característico en una topografía como la tratada
en este trabajo, va de 5 a 15 metros de altura en promedio, con lo cual los filtros A
y B serían recomendables para el diseño de los jarillones, sin embargo, es posible
que las otras configuraciones puedan ser, también empleadas.
4.3 ESTABILIDAD
La estabilidad del jarillón está dada por las condiciones propias de la tipología
estructural escogida para aplicar ya que de acuerdo a los componentes internos,
la resistencia de los materiales empleados y su cimentación, se tendrá una
geometría específica a ser aplicada, por ejemplo, la inclinación de los taludes
depende de la contribución del núcleo en la estabilidad integral, se puede optar
por taludes más verticales en caso de que los materiales más resistentes estén
instalados en sectores donde sean contrarrestados los esfuerzos cortantes
actuantes, así como la existencia de uno u otro filtro, dotará al jarillón de mejoras o
más precarias condiciones de resistencia y estabilidad.
58

59. Los siguientes son los métodos utilizados para el análisis de la estabilidad de los
jarillones:
1. Método del círculo de falla
2. Método de Fellenius
3. Método de Bishop Modificado
4. Método de equilibrio de fuerzas
5. Janbú simplificado
6. Sueco Modificado
7. Método de Sarma
8. Método de Morgesnstern y Prince
9. Método de Spencer
10. Método de Duncam y Buchigman.
A pesar de que existen una gran gama de métodos de análisis de estabilidad, se
debe cumplir con los siguientes parámetros básicos:
•
•
•
•
Establecer un mecanismo de falla probable, es decir que el alineamiento es
plano o circular, uniforme o regular y así se puede aplicar un método
convencional.
Se debe suponer que la masa que está en posibilidad de deslizarse se
encuentra en un estado límite y que las condiciones de falla se cumplen a lo
largo del alineamiento considerado. Los métodos aplicados se diferencian
por el grado de cumplimiento en la satisfacción de las condiciones de
equilibrio estático.
Se debe establecer un factor de seguridad (FS), que relaciona la resistencia
al corte disponible con la calculada e iterando buscar un círculo crítico de
falla, en caso que la falla tenga esta geometría.
En caso que el análisis sea de naturaleza plana, se podrán hacer análisis
bidimensionales y tridimensionales con errores permisibles menores a 10%.
En el siguiente esquema, de la Figura 37, se observa una división de las diversas
metodologías de diseño, de acuerdo a su grado de complejidad y tipo de cálculo.
59

60. Figura No. 37
METODO DE ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES UTILIZADOS EN EL
CÁLCULO DE JARILLONES.
4.3.1 Factor de seguridad
Es el factor a través del cual se permiten reducir los valores de resistencia al corte
que se tienen a fin de establecer un talud en la posición del estado límite a lo largo
de una línea de falla determinada, sin embargo el valor calculado no depende
solamente del método de análisis sino también de las suposiciones que se tengan
a bien tomar debido a la condición propia del jarillón seleccionado.
De acuerdo con determinaciones efectuadas por Bishop (1952), el FS, no es
constante ya que existe una variación en los esfuerzos cortantes dentro de una
presa, como se observa en la Figura 38.
Figura No. 38
DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS DE CORTE EN UN TERRAPLEN.
60

61. En este caso, la distribución de esfuerzos según la teoría de Bishop (1952), de da
de manera radial luego de un análisis elástico, de acuerdo a esta situación, aun
cuando el valor del FS sea superior a 1.5 o 1.0, en algunas zonas de la estructura
puede ser menor.
El FS adoptado para el diseño de un jarillón sería el resultado de un análisis
probabilístico de falla, combinado con la experticia del ingeniero diseñador de
acuerdo a las condiciones geológicas y climáticas consideradas en los primeros
capítulos, los valores de FS, de acuerdo a Walker y Fell (1987), oscilan entre 1,1
que trata de una estructura con poca importancia hasta valores superiores a 1.5
cuando los factores de riesgos de vida relacionados a la obra y los aspectos
económicos son importantes, como es el caso que nos apremia, si se tiene en
cuenta que gran parte de la población y la riqueza agrícola y ganadera del
Departamento de Córdoba se encuentra en las zonas inundables de los Ríos Sinú
y en alguna medida el San Jorge.
Los análisis geotécnicos que por su complejidad deben ser hechos a través de
esfuerzos totales, involucran conjeturas respecto de los niveles de saturación de
los materiales, aspectos de carga y esfuerzos aplicados, están muy relacionados
con el tiempo en caso de considerar la teoría de la consolidación unidimensional,
de acuerdo con la relación:
T = Cv t / D2
Siendo:
T:
Tiempo adimensional
Cv:
Coeficiente de consolidación [T, m2/s].
t:
Tiempo de drenaje [T, Días, meses].
D:
Longitud de trayectoria del drenaje [L, m].
El drenaje se considera rápido si T>3.0, en arenas, lento si T< 0.01, condición no
drenada en arcillas e intermedio en materiales de naturaleza limosa, en las épocas
de lluvias, cuando los jarillones son sometidos al influjo de las aguas, se presentan
incrementos en las presiones de poros y se generan fallas en condición drenada,
sin embargo, esta situación es diferencial cuando dichas estructuras están
construidas con diversas tipologías de material, caso en el cual los análisis
deberán hacerse de manera separada, en este caso extremo de máxima
saturación, de manera independiente a la composición del mismo, el suelo se
61

62. comporta como si fuera cohesivo y los resultados se pueden analizar como
esfuerzos totales, la resistencia al corte tiene un ángulo de fricción nulo y el valor
de la resistencia es Cu/FS, que es el valor de la resistencia considerado de
manera independiente al esfuerzo normal a la superficie de rotura asumido, el
valor de la presión de poros no es importante en esta caso. Los jarillones
construidos con arcillas blandas o limos se diseñan por medio del análisis θ υ= 0 y
deben ser controlados en obra en términos de esfuerzos efectivos.
Para las diferentes modalidades de análisis se adiciona la de considerar de
manera separada, los taludes aguas arriba y aguas abajo, a diferentes
condiciones de carga, con las características dinámicas propias de la zona, como
la variable sísmica, la acción de las avenidas, las sobrecargas y naturalmente los
cambios rápidos de saturación.
En términos de esfuerzos efectivos, la resistencia al corte del suelo en condiciones
de equilibrio límite es:
Este análisis es común utilizarlo para consideraciones de largo plazo, tiempo en el
cual la presión de poros puede ser determinada de manera más fácil. Los
parámetros de resistencia al corte para el análisis, se establecen bajo dos
procesos de carga; eventos rápidos en los cuales las presiones de poros no
alcanzan a disiparse debido a la falta de drenaje; en procesos lentos en los cuales
la carga se incrementa con el drenaje y por tanto se disipa los excesos de presión
de poros.
Como vemos, la estabilidad de taludes en los cuerpos de materiales sueltos
empleados como jarillones, pueden estar sometidos a una infinidad de esfuerzos
de diversa naturaleza, sin embargo, en términos de importancia, las presiones
intersticiales y la resistencia al corte juegan un papel fundamental en este proceso
ya sea en las etapas de construcción o en el servicio de la estructura, siendo este
un fenómeno completamente dinámico en el tiempo.
62

63. 4.4 PRINCIPIOS DEL MÉTODO DE EQUILIBRIO LÍMITE
Este tipo de análisis establece un talud indefinido horizontalmente, bidimensional,
con mecanismo de falla plano o curvo, el suelo se considera como un conjunto de
elementos rígidos, que se subdivide en fragmentos, como se observa en la figura
Figura No. 39
TIPOLOGÍA DE BLOQUES EN EL MÉTODO DE EQUILIBRIO LÍMITE.
Se asume rotura de Mohr Coulomb, a través de ecuaciones estáticas se suponen
en equilibrio los bloques y se determina la resistencia tangencial establecida en los
alineamientos de falla y se establece para ellas un FS, este procedimiento es
repetitivo hasta encontrar el alineamiento crítico, correspondiente al FS más bajo.
Con base en este método se establecen toda una serie de metodologías de
análisis, que determinan métodos exactos y no exactos, de rotura planar, circular,
dovelas y otros, resumidos en la Figura 36 de este trabajo. De los métodos
exactos, el círculo de fricción determina que las fallas se producen de manera
rotacional alrededor de una fracción de circunferencia hipotética de radio R, como
se observa en la Figura 40.
63

64. Figura No. 40
FUERZAS ACTUANTES EN UNA SUPERFICIE CIRCULAR DE DESLIZAMIENTO
El procedimiento de análisis establece que A y W pueden ser conocidas en
magnitud y dirección, U puede estimarse de acuerdo a las condiciones
hidrogeológicas del sitio, N’ es la resultante de las tensiones efectivas en una
superficie circular y Rm, la resultante de las tensiones tangenciales necesarias
para llegar al equilibrio, al cual se llega con el criterio Mohr – Coulomb, con
componentes cohesivos y friccionantes que deben ser tratados de manera
independiente.
64

65. Figura No. 41
DETALLES SOBRE LAS FUERZAS INVOLUCRADAS EN EL ANÁLISIS DE
TALUDES.
Luego de los análisis respectivos, se encontrará que surgen 3 ecuaciones con 4
incógnitas, por lo que se debe asumir estableciendo una indeterminación que debe
ser salvada asumiendo la distribución de las líneas de acción de N’ y Rφm,
quedando como incógnitas F y N’, para resolver el sistema.
Este es solo el principio de uno de los procedimientos de análisis de estabilidad de
taludes que deben ser aplicados aguas arriba y aguas abajo del jarillón, a fin de
conocer las variables de la estabilidad geotécnica de la estructura con los
materiales que se emplearán en su construcción y la configuración geométrica del
mismo, asociado este factor con los elementos establecidos en el resto de los
capítulos se tienen los elementos necesarios para conseguir un jarillón que
ofrezca las condiciones de estabilidad y funcionalidad necesarias en el tiempo y
así ejercer control en el cauce y las crecidas de los ríos San Jorge y Sinú.
65

66. 5. PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
De manera particular, los jarillones tratados hasta el momento, hacen referencia a
aquellas estructuras elaboradas con materiales granulares, finos y gruesos
encontrados en las zonas aledañas a los cauces de los ríos, en el caso que nos
interesa, el San Jorge y el Sinú.
Como vimos, en los capítulos precedentes, estos cursos guardan alguna similitud,
en especial en las zonas planas y los valles que los conforman y que es
precisamente en los sectores que interesa aplicar los procedimientos de control de
inundaciones.
De manera general, los causes de estos ríos, en su parte baja, discurren, como es
natural, sobre suelos finos; limos, arcillas, arenas finas o una combinación de ellas
y eventualmente, algunos cantos producto de los procesos de arrastre, sin
embargo, sus desembocaduras tienden a ser similares, grandes porciones de
terreno inundable, que en el caso del Río San Jorge, coinciden con el inicio de la
Depresión Momposina y el Río Sinú, con las zonas cenagosas de Lorica, San
Antero y en su zona deltaica correspondiente al estuario de Cispatá. Estos
sectores difícilmente pueden ser controlados con estructuras hidráulicas simples,
pero aguas arriba, existen infinidad de asentamientos humanos y agrícolas, que
pueden ser habilitados y protegidos de las avenidas de agua.
5.1 TIPOLOGÍA IDEAL DE PRESAS
Independientemente de la zona de inundación, las estructuras de jarillón que
resultan ser las más apropiadas, dentro de la gran gama de modelos de
construcción mostradas a lo largo de este informe, son aquellas que por su costo,
asociado a condiciones geomorfológicas, de materiales y de eficiencia se podrían
ser ejecutadas en diversas zonas de la geografía cordobesa y mitigar, reducir o
evitar el influjo de las aguas en las épocas de invierno del Departamento, en la
Figura 42 se muestran algunos tipos simples de jarillón que pueden ser
elaborados con los materiales regionales disponibles, siguiendo.
66

67. Figura No. 42
FORMAS TÍPICAS DE JARILLONES ECONÓMICOS.
5.2 PRELIMINARES
En el caso que nos ocupa, son todas aquellas actividades necesarias para la
construcción adecuada de la obra, el replanteo, el cerramiento, el aislamiento de la
zona de trabajo, que en ocasiones es un jarillón o dique provisional que mantendrá
limitada la entrada de las aguas a la zona de trabajo y la asistencia continua de la
comisión de topografía, para las actividades de replanteo.
5.3 DESCAPOTE
Dentro del proceso de construcción de cualquier tipo de obra, independiente de la
naturaleza que esta sea, el retiro de la capa vegetal es fundamental como parte de
las actividades preliminares de la ejecución del proyecto, sin embargo, como
veremos más adelante, en este caso es fundamental, para conservar la integridad
estructural del jarillón ya que al no hacerlo, se puede constituir como un punto de
debilidad que podría generar su colapso.
67

68. 5.4 CIMENTACIÓN
Luego de los análisis geotécnicos respectivos, se coloca la capa de material con la
cual se homogeniza el soporte, en caso de existir dentellón, se hacen las
excavaciones del caso y se homogenizan los materiales de base estructural, el
jarillón es una zapata infinita para el terreno de fundación.
Como se puede apreciar, en las diferentes tipologías estructurales, las
excavaciones correspondientes a cada clase de jarillón se hacen de manera
superficial, con dentellones y en algunos casos por fuera de la base del elemento,
en especial cuando se trata de trabajo hechos dentro del propio lecho del río,
aguas abajo del jarillón.
5.5 DRENAJES Y AISLANTES
Las obras de drenaje construidas, buscan abatir las aguas freáticas de la
estructura y disminuir el caudal de infiltración dentro del jarillón, como se observó
en los capítulos anteriores, el objetivo es asegurar su estabilidad evitando
fluctuaciones de los niveles de saturación ya sea con el sistema de filtración o
cortando o alejando las redes de flujo mediante diversos materiales, permeables o
impermeables que bajo su combinación permitan encontrar propiedades
especiales a fin de establecer un funcionamiento adecuado del jarillón.
Un núcleo a dique aislante impermeable, puede ser elaborado de diferentes
materiales finos, a través de los cuales se corten las redes de flujo, estos pueden
ser limos arcillosos o arcillas, sin embargo también pueden ser utilizadas arenas
limosas, pero en este cado dicho núcleo ha de ser mucho más grueso. El ancho
mínimo es de 1.00 m en la parte superior y una base de H/2, siendo H la altura del
Jarillón, si el material es arcilloso este espesor oscila entre 1/3 y 1/7 de H.
Los filtros son materiales granulares captadores de caudal que deben están
envueltos o limitados a través de geotextiles que eviten la migración de finos del
cuerpo del jarillón.
68

69. 5.6 CUERPO DEL JARILLÓN
Escogido el tipo de estructura, el procedimiento de construcción estará ligado a
cumplir con los requerimientos técnicos de la obra, dentro de los cuales, la
compactación, ocupa un lugar primordial en los jarillones con cuerpo de material
granular fino, arenas, limos o arcillas y el adecuado manejo de las humedades
óptimas de densificación.
Algunos de los criterios respecto de los materiales finos que pudieran componen el
cuerpo de los jarillones en esta región del país, son los siguientes:
•
•
•
•
Es ideal que el material arcilloso tenga entre 40 y 60% de arcilla para su
fundación y para el cuerpo, con esta misma proporción de ligante, el
material sigue siendo bueno, sin embargo es aconsejable proteger sus
caras a través de revestimientos.
Si el material es una arcilla arenosa y posee entre 20 y 40% de arcilla, se
atenúa un poco la estabilidad respecto de la anterior, pero sigue siendo
buena.
Si el material es una arena arcillosa y presenta entre 10 y 20% de arcilla, el
comportamiento general es regular en cuanto a la fundación como en el
cuerpo del jarillón y es necesario implementar elementos especiales como
son los filtros, barreras y demás elementos de control de la filtración.
Si es una arena con porcentajes de arcilla inferiores a 10%, no puede ser
utilizada en la construcción de jarillones, no es estable desde ningún punto
de vista.
Es claro que dentro de los procesos de clasificación de los materiales utilizados en
los jarillones, los resultados de loa límites de consistencia son importantes, así
como la capacidad de expansión de los materiales arcillosos, los materiales que
presentan Limites líquidos muy altos y las arcillas expansivas, no son apropiados
para la construcción de este tipo de estructuras ya que los cambios volumétricos
asociados a la saturación de estos materiales son de gran magnitud, sin embargo,
es posible pensar en adiciones de químicos o cementos que puedan estabilizarlos
y en el uso de elementos de revestimiento del jarillón a fin de mitigar los cambios
de humedad.
5.7 OBRAS DE PROTECCIÓN
Los elementos y materiales de protección de taludes y corona pueden ser
diversos, teniendo en cuenta que cada una de las caras estará sometidas a
69

70. diferentes tipos de esfuerzos y condiciones ambientales. Aguas arriba, los taludes
están sometidos al influjo de las aguas del río, a la lluvia y a la fluctuación de los
caudales.
El enrocado puede ser colocado de manera directa sobre un filtro de grava con un
espesor de 0.3 m, o en volteo con un espesor de 0.45 m, sobre taludes 2:1 y se
debe extender hasta el pie del jarillón donde se aumentará el espesor de dicho
material. El talud aguas arriba puede ser protegido con grama y la corona con un
afirmado de 0.15 m de espesor.
70

71. 6. EXPERIENCIAS DE CONSTRUCCIÓN DE JARILLONES EN LOS RÍOS
SAN JORGE Y SINÚ
A continuación estableceremos algunas de las posibles falencias en las fallas de
jarillones en casos específicos de control de inundaciones de los ríos San Jorge y
Sinú.
6.1 JARILLÓN SECTOR MARRALU
Localizado al sur occidente del Departamento de Córdoba, es un sistema de
jarillones que rebordean el Río San Jorge en el Municipio de Buenavista y Pueblo
Nuevo, cerca de los límites con el Departamento del Cesar, Figura No. 4 (A), justo
dentro de la zona de mayor susceptibilidad de inundación, antes de llegar a los
terrenos deltaicos de la Depresión Momposina.
Durante los primeros meses del año 2010, con el inicio del periodo de lluvias, la
CVS, contrato los diseños y, posteriormente, construcción de un jarillón en este
sector, a través del cual se taponara una entrada que el río tenía debido a la
presencia de una depresión provocada por un antiguo meandro del Río San Jorge
y que complementaría el control de inundaciones de una vasta zona de los
Municipios de Buenavista y Pueblo Nuevo.
Los diseños establecieron los parámetros geotécnicos específicos en cuanto a
materiales, inclinación de taludes, filtros así como una geometría específica en
cuanto a su curvatura y la altura propia de la estructura a fin de evitar la posible
avenida del Río con las lluvias que se estarían presentando durante varios meses
del año. Es claro que para esta fecha no se tenía previsto que el invierno que se
avecinaba tendría la magnitud, que unos meses después provocaron los
conocidos desastres en buena parte de los sectores inundables de los
departamentos de Bolívar, Córdoba, Sucre, Atlántico y Magdalena.
71

72. En la Figura 43, se observa la localización del proyecto de Jarillones de Marralú y
la fracción del área de influencia del mismo, dentro de los Municipios de Pueblo
Nuevo y Buena Vista.
72

73. Figura No. 43
LOCALIZACIÓN DE JARILLONES DEL SECTOR MARRALU. PUEBLO NUEVO.
73

74. En la siguiente figura, se observa la magnitud de intervención de cerca de 600
metros de longitud, a manera de arco, haciendo un símil de la curvatura que el Río
genera.
Figura No. 44
ESQUEMAS DEL JARILLON MARRALÚ.
Se aprecian dos estructuras, una inicial, (línea punteada en color rojo), cuya
función buscaba generar un dique con el cual se evitaría la entrada del agua a la
fundación y que permitiría, a través de un sistema de bombeo, aislar del agua la
obra de construcción definitiva (Línea de color amarillo).
74

75. La obra provisional, como se observa en las fotografías, no tuvo la estabilidad
suficiente para resistir el tiempo necesario para la construcción del jarillón, a pesar
de que se instalaron varias bombas, el caudal de infiltración fue superior al
necesario para mantener la fundación seca y finalmente se dejó de bobear y el
flujo de las aguas del Río provocaron la falla este estructura provisional, Figura
No. 45.
Figura No. 45
FOTOGRAFIAS DEL DIQUE PROVISIONAL Y EL JARILLÓN DEFINITIVO.
Figura No. 46
FOTOGRAFIAS DE LA CONSTRUCCIÓN DEL JARILLÓN
La obra provisional de elaboró con material limoso de préstamo con un alto
contenido de materia orgánica.
Para la construcción del jarillón, se empleó un material de tipo arcilloso rojiza, con
betas blancas, con una plasticidad media de 25% y con un pequeño contenido de
arena fina, proveniente de una cantera localizada a 10 kilómetros del sitio de la
obra, cerca del poblado de Cintura.
75

76. Figura No. 47
CANTERA DE ARCILLA, SECTOR LA CABULLA.
La altura del jarillón osciló de 10.00 m en la parte más alta y 4.00 m en la parte
más baja, su proceso de compactación fue realizado a través de un cilindro
compactador pata de cabra y no se tuvo un control específico de densidades ni
control de espesores de capas.
Figura No. 48
ALTURAS Y TALUDES DEL JARILLON NUEVO
6.1.1 Falla del jarillón
Durante el final del proceso de construcción se inició la elevación del nivel de las
aguas y a los dos meses de este construido se empezaron a presentar problemas
erosión en los jarillones a los cuales se unía la estructura nueva. (Figura No. 49).
76

77. Figura No. 49
JARILLONES LATERALES. ANTIGUOS
Figura No. 50
FALLAS DEL JARILLON NUEVO
Como se observa, la patología del jarillón nuevo es diferente a los fallos de la
estructura antigua, a pesar de que se presentó en agrietamiento longitudinal, el
jarillón nuevo logró resistir, de mejor manera, los abates de avenida, unas
semanas después se inició un proceso de filtración en las bases, aguas abajo del
talud, lo que evidenció la presencia de procesos de tubificación.
6.1.2Falencias en la construcción y posibles causas del fallo
Independientemente de los parámetros de diseño del jarillón, la estructura no
contó con los elementos mínimos requeridos para garantizar una estabilidad
duradera, por ejemplo:
1. Taludes con poca pendiente, en general, como se observa en los diferentes
registros fotográficos, fue de 1:1, cuando se esperaba mínimo 2:1 o 3:1.
Especialmente aguas arriba.
2. La condición propia de la obra, en la cual no se retiró, en su totalidad la
capa de lodo y se permitió la colocación del material de la presa sobre una
combinación de agua y lodo orgánico facilitó la prematura aparición de una
77

78. superficie potencial de falla por donde se podía dar inicio a procesos de
filtración y posteriormente tubificación.
3. No se contó con el equipo apropiado ni un proceso idóneo de
compactación, no se establecieron los lineamientos geotécnicos que
permitieran conocer las humedades óptimas y densidades específicas para
este tipo de obra, por lo cual la resistencia que podía ser alcanzada con
este material fue aleatoria.
4. No se contó con sistemas de filtración, ni mucho menos disposición y
manejo de las aguas de infiltración, no se establecieron barreras no
controles a las líneas de flujo, su construcción no obedeció a ningún tipo de
modelación o simulación matemáticas abstraída de las condiciones y
caracterización propia de los materiales empleados.
5. No se instaló ningún tipo de protección a los taludes del terraplén, el
material quedó expuesto a los procesos de cambio súbito del nivel de las
aguas, a flujo de las mismas y a las condiciones ambientales.
Con todo y las falencias descritas, la estructura alcanzó a resistir buena parte de la
temporada inverna, no así con la estructura antigua, que aun cuando no se
esperaba su colapso, se presentaron desbordamientos en diversos sitios cercanos
a este lugar, dando como resultado inundación y pérdida, especialmente de
animales, cultivos y eventualmente afectaciones puntuales de vidas humanas.
Figura No. 51
INUNDADACIONES AL SUR DEL MUNICIPIO PUEBLO NUEVO.
78

79. 6.2 JARILLONES SOBRE EL RIO SINÚ
Por la densidad de población y la importancia económica de los valles del Río
Sinú, existen muchos más antecedentes recientes de construcción de jarillones en
sus riveras, en este caso, observaremos la construcción de un jarillón realizado a
la orilla del Río, cerca de la zona poblada de Severá, en el Municipio de Cereté, al
Norte de la Capital del Departamento, Figura No. 4 (B).
En este caso, la CVS, para finales del año 2011 contrato construcción de jarillones
y protección de riveras de este sector, además de los realces de los mismos, dada
la posibilidad de desbordamiento del Río en este sector.
Figura No. 52
PROTECCIÓN DE RIVERAS Y REALCE DE JARILLONES EN EL RIO SINÚ.
Como se observa en las fotografías, se emplearon materiales de préstamo lateral,
que se conformaron y compactaron de acuerdo a especificaciones técnicas
establecidas por la entidad contratante, Proctor Normal al 90%, dado que se
requiere un mayor contenido de humedad, a fin de conseguir mejor
comportamiento geotécnico al ser sometido a condiciones de saturación.
Figura No. 53
ESQUEMA DEL PROCESO DE TRABAJO JARILLONES DEL RÍO SINÚ
79

80. En la Figura No. 54, se observa el esquema del proceso de construcción, que
consiste en:
1. Realce del jarillón mediante el empleo de material de préstamo lateral, limo
arcilloso, de color oscuro con plasticidad media de 5%.
2. Instalación de un geotextil tipo NT 4000, en la cara correspondiente al talud
aguas arriba y con una inclinación de 2:1.
3. Instalación de piedra rajón, proveniente de la cantera el Hueso, en el
Municipio de Montería, material de origen calizo de dureza baja, con un
porcentaje de desgaste en la Maquina de los ángeles de 35%.
4. Instalación de césped en el talud aguas abajo y una capa granular de
corona de afirmado.
En las siguientes fotografías se observa un resumen del proceso.
Figura No. 54
CONFORMACIÓN DE TALUDES E INSTALACIÓN DE MATERIALES.
80

81. Las fotografías muestran la instalación de las diferentes capas de material,
geotextil, rajón y demás y al conformación de las inclinaciones de los taludes,
especialmente aguas arriba del jarillón.
Este procedimiento de trabajo fue mucho más eficiente que el primero, se lograron
contener las aguas del Río Sinú y de manera adicional, la corona de este terraplén
fue habilitada para ser utilizada como vía de comunicación.
81

82. 7. ALTERNATIVA AMBIENTAL CON EL USO DE NEUMATICOS PARA
PROTECCIÓN DE JARILLONES Y RIVERAS
La cultura del reciclaje ha sido un factor determinante para atenuar el impacto, que
sobre el medio ambiente, tienen las actividades humanas y el búsqueda de una
política de sostenibilidad los gobiernos de los países intentan implementar
procesos y procedimientos más amigables con nuestro planeta, en este sentido, y
dadas las circunstancias de coyuntura en la consecución de materiales resistentes
al desgaste del agua y a la abrasión de sus partículas en suspensión, un material
como el caucho vulcanizado, por su naturaleza estable, generaría una barrera
sólida para la erosión de todo tipo.
7.1 USO DE NEUMATICOS EN LA PROTECCIÓN DE RIVERAS DEL RIO SINÚ
En los últimos años, se han presentado ejemplos importantes de reciclaje de
neumáticos viejos sobre las riveras del Rio Sinú, es el caso de Boca de la Ceiba,
un poblado localizado en el margen izquierdo del Río, el cual fue tratado con este
procedimiento, en algo más de 0,5 kilómetros, como indica el registro fotográfico.
Figura No. 55
PROTECCIÓN DE LA RIVERA DEL RÍO SINÚ BOCA DE LA CEIBA.
82

83. A pesar de que no han sido afortunadas las aplicaciones con este tipo de
procedimiento, la filosofía del uso, como tal de este material, si es acertado, como
se observa en el proceso de construcción, (Figura 56), el contratista simplemente
conforma el talud aguas arriba y sobre este mismo material, apoya es sistema, en
este caso es un especie de trama con hierro figurado, que se hace más complejo
en la fotografía inferior, sin embargo el colapso del sistema genera una especie de
desperdicio de neumáticos de muy mal aspecto ambiental.
Figura No. 56
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN CON LLANTAS RECICLADAS.
Es claro que estas prácticas han involucrado, inclusive, el uso de hierro de
refuerzo, solo o con adición de concreto hidráulico, vaciado dentro de los espacios
vacíos de las llantas, pero de una u otra forma se ha sobrevalorado su colapso.
Este fenómeno es causado por los procesos de socavación que afectan de
manera directa, la estabilidad global del sistema, no son las llantas ni la retícula,
sino su cimiento, que en virtud de dichos fenómenos hidráulicos, pierde
completamente su integridad en el momento en que la corriente de agua desplaza
las partículas de suelo fino que no tiene la firmeza ni la cohesión necesaria para
resistir estas fuerzas.
83

84. 7.2 PROPUESTA DE ALTERNATIVA DE USO DE LLANTAS RECICLADAS.
Con el objeto de aplicar, de manera más segura, un sistema de contención más
eficaz, es indispensable asegurar un adecuado soporte y el control de las
corrientes de arrastre, que socavan las partes blandas del sistema, es posible que
en este intento, los factores económicos resulten ser contradictorios y una solución
convencional, pudiera ser más económica.
Figura No. 57
TALUDES Y MUROS CON LLANTAS RECICLADAS.
El empleo de llantas de reciclaje en la conformación de taludes, es un ejercicio
relativamente común, como se indica en el registro fotográfico, para taludes con
exigencias mínimas, resulta ser una buena práctica, que puede ser realizada
colocando los elementos simplemente apoyados en unos sobre los otros o incluso
rellenos de concreto y reforzados, como se observa en la parte baja inferior
derecha del registro fotográfico, para elaboración de muros.
En el caso que nos ocupa, en el cual se presentan circunstancias, ciertamente
más complejas desde el punto de vista dinámico, debido a la acción de las
corrientes de agua, se debe atender de manera más eficaz los elementos que
servirán de soporte estructural.
84

85. Desde el punto de vista académico se esbozará una metodología de trabajo en la
cual se pueda aprovechar de manera racional, las llantas viejas dándole una
mayor importancia a los elementos accesorios a las mismas y al terreno que
conforma el jarillón, dique o rivera.
7.2.1 Actividades preliminares
Dado un terreno natural normal, a orillas de un Río, como el Sinú, preferiblemente
en época seca, con estudios y diseños terminados, se ha de estimar la zona de
trabajo, donde se pretende construir el jarillón, dique o muro rivereño, con el uso
de neumáticos usados, conformando sectores de trabajo entre 80 y 120 metros de
longitud, para alcanzar una cota determinada.
Figura No. 58
CONDICIÓN INICIAL DE UNA RIVERA A INTERVENIR.
Se debe, inicialmente construir una estructura provisional, que servirá de barrera
para aislar la zona de trabajo, luego de terminada se extrae el agua interna a
través de un sistema de bombeo, este dispositivo debe permanecer en el
transcurso de tiempo en que se lleve a cabo la obra.
En la Figura 58 se aprecia, en línea punteada la pretensión de realce del jarillón y
cómo debe limpiarse la parte baja del talud, retirando la capa de material fino,
orgánico, saturado que pudiera entorpecer la integridad de la estructural que se
ejecutará aguas arriba del talud. De esta forma se conforma la sección inicial en
la pata del talud.
85

86. Figura No. 59
ADECUACIÓN DEL SECTOR DE TRABAJO
7.2.2 Cimiento
Es posible que por la naturaleza propia del sitio, el sector que se ha descapotado,
ofrezca un aspecto poco apropiado de soporte con pobres características, en
cuanto a resistencia, en este caso sea necesario y casi obligatorio, que se instale
una capa de mejoramiento.
Figura No. 60
DIAGRAMA DEL DESCAPOTE Y LA EXCAVACIÓN
86

87. Figura No. 61
ESQUEMA DE LA EXCAVACIÓN ESCALONADA Y DEL GEOSINTETICO DE
SEPARACIÓN
En la Figura 61 se puede apreciar, a manera de sugerencia, un soporte
escalonado del talud y las excavaciones mínimas que deberán inducirse dentro de
la rivera a fin de conseguir un soporte homogéneo, esta sección se cubre con un
elemento de que servirá de separación, es decir, un geotextil que evite la
migración de los finos en los periodos de fluctuación del nivel de las aguas.
En la parte superior se observa una caja cuadrada, que debe ser construida para
instalarse un filtro longitudinal, que servirá de captación de aguas de infiltración
que genere un mecanismo de corte de las redes de flujo, en el momento en que la
cota de inundación supere los niveles mínimos de la rivera del río, este caudal
debe ser manejado de acurdo con las condiciones propias del proyecto.
Como se observa en la misma figura, el geotextil debe sobrepasar las
excavaciones, inferior y superior, especialmente esta última, ya que servirá de
envoltura al filtro longitudinal.
87

88. Figura No. 62
ESQUEMA DE LA CAPA DE CONCRETO DE SOPORTE
Figura No. 63
SECCIÓN FINAL DEL JARILLÓN PROPUESTO
Se debe tener en cuenta que esta solución debe ser duradera y debe garantizar
una determinada estabilidad en el tiempo, razón por la cual se deben tener en
cuenta cada uno de los pasos y la instalación propia de los elementos que
conforman el sistema.
7.2.2 Estructura de protección
La instalación de las llantas recicladas se hace de la siguiente forma:
1. Retiro de una de las caras de la llanta: Mediante una herramienta de corte
quitamos una de las partes laterales del neumático, como se observa en la
Figura 65, este procedimiento le da una mayor capacidad de recibir
volumen de material y mejora el proceso de unión entre las capas.
2. Se replantea y se colocan los neumáticos debidamente alineados,
formando una retícula triangular, como lo indica la Figura 64.
88

89. Figura No. 64
DISTRUBUCIÓN DE LOS NEUMÁTICOS Y MATERIALES DE RELLENO
89

90. Figura No. 65
ESQUEMA DEL PROCESO DE PRODUCCION
90

91. 3. Como se puede apreciar en la misma figura 64, se puede combinar parte
del material de préstamo, con el concreto de relleno de las llantas, desde
todo punto de vista, es un trabajo artesanal, con cierto grado de precisión
ya que de antemano se deben seleccionar, por diámetro y espesor para
que sean adecuadamente ubicadas, alineadas horizontal y verticalmente.
4. Se pueden establecer configuraciones a partir de las 3 filas en adelante,
siendo este un valor mínimo y al conformarse el terraplén, será necesario
cubrir, con concreto, algunas oquedades que quedarían descubiertas,
durante el proceso de construcción, que se encuentran en la parte derecha
de la figura como pequeños triángulos amarillos.
Figura No. 66
VISTA SUPERIOR Y LATERAL DE LAS CAPAS DE LLANTAS
91

92. 7.2.3 El Jarillón y acabados
Finalmente, el realce de la rivera del río se hace con material de préstamo lateral,
limo, arena limosa o arcilla limosa debidamente conformada y compactada y sobre
la cual se coloca un material de afirmado, a manera de protección del terraplén
con una capa de material vegetal de cobertura que evitara su erosión con el viento
y la lluvia, tal como se muestra en la Figura 61.
92